DE102010018655B4 - One-piece detent sleeve and a manual gearbox - Google Patents

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Abstract

Rastierungshülse (1) für ein Schaltgetriebe, wobei die Rastierungshülse (1) Halbschalen-förmig ist und eine Schalt-Wähl-Kontur (2) umfasst,wobei die Rastierungshülse (1) zusätzlich zu der Schalt-Wähl-Kontur (2) ein Sperrfenster (5) und eine Kulisse (3) umfasstdadurch gekennzeichnet, dassdie Rastierungshülse (1) eine Halbschale ist.Detent sleeve (1) for a manual transmission, the detent sleeve (1) being in the form of a half-shell and comprising a gear selector contour (2), the detent sleeve (1) having a locking window ( 5) and a connecting link (3), characterized in that the locking sleeve (1) is a half-shell.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft eine Rastierungshülse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Schaltgetriebe.The invention relates to a detent sleeve according to the preamble of patent claim 1 and a manual transmission.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Rastierungshülsen für Schaltgetriebe bekannt. Die Rastierungshülsen weisen verschiedene Merkmale auf, welche dazu dienen, Schaltvorgänge zu ermöglichen, indem die Bewegung einer Schaltwelle auf Schaltgabeln des Schaltgetriebes übersetzt werden.Detent sleeves for manual transmissions are known from the prior art. The detent sleeves have various features which serve to enable shifting operations by translating the movement of a selector shaft onto shift forks of the manual transmission.

In diesem Zusammenhang wird auf die DE 198 32 786 B4 verwiesen, welche eine Rastierungshülse zur Begrenzung des Schaltweges einer Getriebeschaltwelle mit einem Topf offenbart, wobei der Topf und der Schaftabschnitt aus Halbschalen gebildet wird, die in einer Teilungsebene miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind, wobei in dem Topf eine Kulisse zur Schaltwegbegrenzung ausgebildet ist und die Teilungsebene durch die Kulisse verläuft.In this context, the DE 198 32 786 B4 referenced, which discloses a detent sleeve for limiting the shifting travel of a gear selector shaft with a pot, with the pot and the shaft section being formed from half-shells which are connected to one another, in particular welded, in a parting plane, with a connecting link for limiting the shifting travel being formed in the pot and the Division plane runs through the scenery.

Übliche Rastierungshülsen sind aus zwei Halbschalen zusammengesetzt und um die Schaltwelle herum angeordnet. Dabei sind üblicherweise auf einer der Halbschalen ausgestanzte Funktionsfenster vorgesehen, um kinematische Randbedingungen für die Bewegung der Schaltwelle und für eine Übertragung der Bewegungen auf die Schaltgabel zu schaffen. Die andere Halbschale solcher üblichen Bauformen von Rastierungshülsen weist hingegen eine Kontur auf, welche dafür sorgt, dass ein mit der Schaltwelle verbundener Schalthebel von alleine in eine bestimmte Ruheposition zurückfindet und welche außerdem dafür sorgt, dass bestimmten Schaltbewegungen bestimmte Widerstände entgegengesetzt werden.Usual detent sleeves are composed of two half-shells and arranged around the selector shaft. In this case, functional windows are usually punched out on one of the half-shells in order to create kinematic boundary conditions for the movement of the selector shaft and for a transmission of the movements to the shift fork. The other half-shell of such conventional designs of locking sleeves, on the other hand, has a contour which ensures that a shift lever connected to the selector shaft returns to a specific rest position by itself and which also ensures that specific shifting movements are opposed by specific resistances.

Weiter wird auf die DE 10 2005 027 409 A1 hingewiesen, welche eine Rastierungshülse zur Begrenzung des Schaltweges einer Schaltwelle eines Getriebes, mit einem Topf und einem Schaftabschnitt, wobei zumindest der Topf aus zumindest zwei Halbschalen besteht, wobei die Halbschalen unterschiedliche Wandstärken aufweisen und/oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.Next will be on the DE 10 2005 027 409 A1 pointed out, which a detent sleeve for limiting the shifting path of a shift shaft of a transmission, with a pot and a shaft section, wherein at least the pot consists of at least two half-shells, the half-shells having different wall thicknesses and/or being made of different materials.

Der Vollständigkeit halber wird auf die DE 10 2008 029 274 A1 verwiesen, welche eine Verbindungsansordnung in einem Getriebe offenbart, welches aus zwei Teilen besteht.For the sake of completeness, the DE 10 2008 029 274 A1 referenced, which discloses a connection arrangement in a transmission, which consists of two parts.

Nachteilig an solchen Rastierungshülsen mit zwei Halbschalen ist, dass sie aufwendig herzustellen sind.The disadvantage of such locking sleeves with two half-shells is that they are expensive to manufacture.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rastierungshülse und ein Schaltgetriebe, anzugeben, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind, wobei insbesondere eine einfache Bauweise geschaffen werden soll, welche einfach in der Herstellung ist.The object of the invention is to specify a detent sleeve and a manual transmission which are improved over the prior art, with the aim in particular of creating a simple design which is easy to manufacture.

Die Aufgabe wird mit einer Rastierungshülse gemäß Patentanspruch 1 und mit einem Schaltgetriebe gemäß Patentanspruch 4 gelöst. Dabei ist anzumerken, dass der Ausdruck „Rastierungshülse“ letztlich für eine Halbschale verwendet wird, d.h. dass im Rahmen dieser Anmeldung auch die Halbschalen-förmige, erfindungsgemäße Rastierungshülse als „Hülse“ bezeichnet wird, da sie Funktionen bekannter Rastierungshülsen übernimmt.The object is achieved with a detent sleeve according to patent claim 1 and with a manual transmission according to patent claim 4 . It should be noted that the expression "locking sleeve" is ultimately used for a half-shell, i.e. the half-shell-shaped locking sleeve according to the invention is also referred to as "sleeve" in the context of this application, since it takes over the functions of known locking sleeves.

Die erfindungsgemäße Rastierungshülse bietet den Vorteil, dass sie mit lediglich einer Halbschale auskommt, um alle notwendigen Funktionen zur Übertragung der Schaltkinematik von der Schaltwelle auf die Schaltgabeln bereitzustellen. So sind bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung auf der Halbschalen-förmigen Rastierungshülse eine Schalt-Wähl-Kontur, zumindest ein Sperrfenster und eine Kulisse angeordnet. Dies bietet den Vorteil eines einfachen Aufbaus.The locking sleeve according to the invention offers the advantage that it only needs one half-shell in order to provide all the necessary functions for transferring the shifting kinematics from the shifting shaft to the shifting forks. Thus, in particularly preferred embodiments of the invention, a switching/selecting contour, at least one blocking window and a connecting link are arranged on the half-shell-shaped locking sleeve. This offers the advantage of a simple structure.

Erfindungsgemäß wird die Kulisse und das Sperrfenster der Rastierungshülse in einem Stanzarbeitsgang hergestellt. Stanzen bietet den Vorteil, dass es sich um ein preiswertes Herstellverfahren handelt. Vorzugsweise werden im Rahmen eines typischen Herstellverfahrens der Erfindung beim Schritt des Umformens eines Blechs zum Herstellen der Schalt-Wähl-Kontur gleichzeitig zumindest ein Sperrfenster und eine Kulisse in das Blech gestanzt. Dies bietet den Vorteil, dass die Herstellung besonders schnell und kostengünstig erfolgen kann.According to the invention, the connecting link and the locking window of the detent sleeve are produced in one stamping operation. Punching offers the advantage that it is an inexpensive manufacturing process. Within the scope of a typical manufacturing method of the invention, at least one blocking window and a connecting link are preferably simultaneously stamped into the metal sheet during the step of forming a metal sheet to produce the shift/selection contour. This offers the advantage that production can take place particularly quickly and inexpensively.

Vorteilhafterweise ist neben dem Sperrfenster zumindest einseitig eine Sperrfläche, bevorzugt sind beidseitig des Sperrfensters Sperrflächen angeordnet. Die Sperrflächen dienen dazu, einen Eingriff in und eine Betätigung von nicht angewählten Schaltgabeln des Schaltgetriebes zu verhindern.Advantageously, a blocking surface is arranged next to the blocking window at least on one side, blocking surfaces are preferably arranged on both sides of the blocking window. The blocking surfaces serve to prevent intervention in and actuation of non-selected shift forks of the manual transmission.

Bei typischen Herstellverfahren der Erfindung weist das Blech nach dem Umformen, insbesondere nach dem einzigen Umform- oder Stanzarbeitsgang, die Halbschalen-Form der Rastierungshülse auf. Dies bietet den Vorteil, dass ein besonders schnelles und einfaches Verfahren zum Herstellen der Rastierungshülse geschaffen ist.In typical production methods of the invention, the sheet metal has the half-shell shape of the locking sleeve after forming, in particular after the single forming or stamping operation. This offers the advantage that a particularly quick and simple method for producing the locking sleeve is created.

Bei bevorzugten Schaltgetrieben der Erfindung ist auf einer Schaltwelle eine Schaltfingereinheit angeordnet. Die Schaltfingereinheit ist vorzugsweise auf der Schaltwelle befestigt und insbesondere ausgebildet, um mit der Halbschalen-förmigen Rastierungshülse zusammenzuwirken oder verbunden zu werden. Auf der Schaltfingereinheit oder an der Schaltwelle ist vorzugsweise die Rastierungshülse befestigt.In preferred manual transmissions of the invention, a shift finger unit is arranged on a shift shaft. The shift finger unit is preferably fastened on the shift shaft and is in particular designed to interact with or be connected to the half-shell-shaped detent sleeve. The detent sleeve is preferably attached to the shift finger unit or to the selector shaft.

Vorzugsweise wird die Rastierungshülse mittels einer mechanischen Verformung oder Umformung der Rastierungshülse und/oder durch einen Schweißprozess mit der Schaltfingereinheit und/oder der Schaltwelle verbunden. Bevorzugte Verfahren für den Schweißprozess sind Laserschweißen, da es verzugsarm ist, Widerstandspressschweißen, MAG-Schweißen oder ähnliche Verfahren.The detent sleeve is preferably connected to the shift finger unit and/or the selector shaft by mechanical deformation or reshaping of the detent sleeve and/or by a welding process. Preferred methods for the welding process are laser welding, since there is little distortion, resistance pressure welding, MAG welding or similar methods.

Eine Verbindung mittels mechanischer Umformung bietet den Vorteil, dass sie besonders einfach zu realisieren ist. Schweißverfahren bieten den Vorteil, dass sie eine dauerhafte Verbindung auf Materialebene schaffen. Vorzugsweise sind die Schaltwelle, die Schaltfingereinheit und die Rastierungshülse form- und kraftschlüssig verbunden. Besonders bevorzugt ist die Schaltfingereinheit das Verbindungsglied für die Rastierungshülse zur Schaltwelle, d.h. dass die Rastierungshülse nicht direkt mit der Schaltwelle verbunden ist, sondern über die Schaltfingereinheit mit der Schaltwelle verbunden ist. Die erfindungsgemäße Rastierungshülse bietet den Vorteil, dass alle Funktionen einer Rastierungshülse in der Halbschale integriert sind.A connection by means of mechanical forming offers the advantage that it is particularly easy to implement. Welding processes offer the advantage that they create a permanent connection at the material level. The selector shaft, the selector finger unit and the detent sleeve are preferably connected in a positive and non-positive manner. The shift finger unit is particularly preferably the connecting element for the detent sleeve to the selector shaft, i.e. the detent sleeve is not connected directly to the selector shaft but is connected to the selector shaft via the shift finger unit. The locking sleeve according to the invention offers the advantage that all the functions of a locking sleeve are integrated in the half-shell.

Dabei bietet die Halbschalen-förmige Rastierungshülse mit sämtlichen oben angesprochenen Funktionen wie Schalt-Wähl-Kontur, Sperrfenster und Kulisse den Vorteil, dass wesentliche Funktionsmaße und -bezüge in einem gemeinsamen Arbeitsgang hergestellt werden und dadurch die fügeprozessbedingten Schwankungen ausgeschlossen werden können. Dies erleichtert ebenfalls den Herstellprozess.The half-shell-shaped detent sleeve with all of the functions mentioned above, such as switching/selecting contour, blocking window and connecting link, offers the advantage that essential functional dimensions and references can be produced in a single operation, thereby eliminating fluctuations caused by the joining process. This also facilitates the manufacturing process.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei die Zeichnungen zeigen:

  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rastierungshülse in einer schematischen perspektivischen Ansicht; und
  • 2 zeigt eine Kombination einer Schaltwelle, einer Schaltfingereinheit und der Rastierungshülse nach 1 in einer erfindungsgemäßen Anordnung.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, the drawings showing:
  • 1 shows a locking sleeve according to the invention in a schematic perspective view; and
  • 2 shows a combination of a shift shaft, a shift finger unit and the detent sleeve 1 in an arrangement according to the invention.

Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred embodiments

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Rastierungshülse 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Rastierungshülse 1 weist eine Halbschalenform auf, in welche verschiedene funktionale Elemente eingeformt sind.In the 1 a locking sleeve 1 according to the invention is shown in a schematic perspective view. The locking sleeve 1 has a half-shell shape in which various functional elements are formed.

So umfasst die Rastierungshülse 1 eine Schalt-Wähl-Kontur 2, welche im Zusammenspiel mit einem federbelasteten Element, welches über die Kontur gleitet oder rollt, dazu geeignet ist, bestimmten Bewegungen einer Schaltwelle bestimmte Widerstände entgegenzusetzen oder diese zu unterstützen. Weiter umfasst die Rastierungshülse 1 eine Kulisse 3, die dazu vorgesehen ist, im Zusammenspiel mit einem Eingreifelement (nicht dargestellt) Bewegungen der Rastierungshülse auf bestimmte Kinematiken zu begrenzen. Zwei Sperrflächen 4 der Rastierungshülse 1 dienen dazu, eine Betätigung von Schaltgabeln (nicht dargestellt), die zu Gängen des Schaltgetriebes gehören, welche bei einer bestimmten Lage der Rastierungshülse nicht betätigt werden sollen, zu verhindern. Zwischen den beiden Sperrflächen 4 ist ein Sperrfenster 5 angeordnet, durch welches ein Schaltfinger einer Schaltfingereinheit (siehe 2) hindurch greift, um Schaltgabeln zu betätigen.Thus, the detent sleeve 1 includes a shift-selection contour 2, which, in conjunction with a spring-loaded element that slides or rolls over the contour, is suitable for countering specific movements of a selector shaft with certain resistances or supporting them. Furthermore, the detent sleeve 1 includes a gate 3, which is intended to limit movements of the detent sleeve to specific kinematics in conjunction with an engagement element (not shown). Two blocking surfaces 4 of the detent sleeve 1 serve to prevent the actuation of shift forks (not shown) belonging to gears of the manual transmission which should not be actuated when the detent sleeve is in a specific position. A locking window 5 is arranged between the two locking surfaces 4, through which a shift finger of a shift finger unit (see 2 ) reaches through to operate shift forks.

Außerdem umfasst die Rastierungshülse 1 Befestigungsbereiche 7, welche dazu vorgesehen sind, mit einer Schaltfingereinheit durch mechanisches Umformen oder durch Schweißen verbunden zu werden. Ebenso weist die Rastierungshülse 1 zumindest eine Befestigungslasche 8 auf, welche dazu geeignet ist, eine Verbindung zwischen einer Schaltfingereinheit und der Rastierungshülse 1 herzustellen.In addition, the detent sleeve 1 includes fastening areas 7 which are intended to be connected to a shift finger unit by mechanical forming or by welding. The locking sleeve 1 also has at least one fastening strap 8 which is suitable for establishing a connection between a shift finger unit and the locking sleeve 1 .

In der 2 ist eine erfindungsgemäße Anordnung einer Rastierungshülse 1, einer Schaltfingereinheit 20 und einer Schaltwelle 21 gezeigt. Ergänzend sollte angemerkt werden, dass im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung der 2 nicht alle Merkmale der Rastierungshülse 1 der 1 nochmals erläutert werden. Hierzu wird auf die Beschreibung der 1 verwiesen.In the 2 an arrangement according to the invention of a locking sleeve 1, a shift finger unit 20 and a shift shaft 21 is shown. In addition, it should be noted that in connection with the description of the figures 2 not all features of the locking sleeve 1 of 1 be explained again. For this, the description of the 1 referred.

Die Rastierungshülse 1 ist an dem Befestigungsbereich 7 mit der Schaltfingereinheit 20 kraft- und formschlüssig über Befestigungsnasen 22 verbunden oder verschweißt. Ebenso ist die Befestigungslasche 8 (in der 2 nicht zu sehen) in Eingriff mit einer Platte der Schaltfingereinheit 20.The detent sleeve 1 is connected or welded to the fastening area 7 with the shift finger unit 20 in a non-positive and positive manner via fastening lugs 22 . Likewise, the fastening tab 8 (in the 2 not visible) engaged with a plate of the shift finger unit 20.

Die Schaltfingereinheit 20 wiederum ist drehfest auf der Schaltwelle 21 befestigt. Die Schaltfingereinheit 20 umfasst außerdem einen Schaltfinger 23, welcher durch das Sperrfenster 5 der Rastierungshülse 1 greift. Der Schaltfinger 23 dient dazu, Schaltgabeln des Getriebes zu betätigen.The shift finger unit 20 in turn is fastened to the shift shaft 21 in a rotationally fixed manner. The shift finger assembly 20 also includes a shift finger 23 which extends through the locking window 5 of the latch sleeve 1 grips. The shift finger 23 serves to actuate shift forks of the transmission.

Bei einem Verfahren zur Herstellung der Rastierungshülse 1 werden während des Stanzprozesses die Schalt-Wähl-Kontur 2, die Kulisse 3 und das Sperrfenster 5 hergestellt. Bevorzugt werden das Sperrfenster 5 und die Kulisse 3 gestanzt. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird der Bearbeitungsaufwand zum Herstellen der Rastierungshülse drastisch vermindert.In a method for producing the detent sleeve 1, the switching/selecting contour 2, the connecting link 3 and the locking window 5 are produced during the stamping process. The blocking window 5 and the link 3 are preferably punched. The measures described drastically reduce the amount of processing required to produce the locking sleeve.

Claims (6)

Rastierungshülse (1) für ein Schaltgetriebe, wobei die Rastierungshülse (1) Halbschalen-förmig ist und eine Schalt-Wähl-Kontur (2) umfasst, wobei die Rastierungshülse (1) zusätzlich zu der Schalt-Wähl-Kontur (2) ein Sperrfenster (5) und eine Kulisse (3) umfasst dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierungshülse (1) eine Halbschale ist.Detent sleeve (1) for a manual transmission, the detent sleeve (1) being in the form of a half-shell and comprising a selector switch contour (2), the detent sleeve (1) having a locking window ( 5) and a backdrop (3) characterized in that the locking sleeve (1) is a half-shell. Rastierungshülse (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine neben dem Sperrfenster (5) angeordnete Sperrfläche (4).Locking sleeve (1) after claim 1 , characterized by a blocking surface (4) arranged next to the blocking window (5). Rastierungshülse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt-Wähl-Kontur, die Kulisse (3) und das Sperrfenster (5) in einem einzigen Stanzarbeitsgang hergestellt sind.Locking sleeve (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the switch-selection contour, the connecting link (3) and the blocking window (5) are produced in a single stamping operation. Schaltgetriebe mit einer Schaltwelle (21), einer auf der Schaltwelle (21) angeordneten Schaltfingereinheit (20) und einer Rastierungshülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Gearbox with a selector shaft (21), a shift finger unit (20) arranged on the selector shaft (21) and a detent sleeve (1) according to one of Claims 1 until 3 . Schaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierungshülse (1) an der Schaltfingereinheit (20) befestigt ist.manual transmission after claim 4 , characterized in that the detent sleeve (1) is attached to the shift finger unit (20). Schaltgetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierungshülse (1) mittels einer mechanischen Umformung und/oder mittels einer Schweißnaht an der Schaltwelle (21) und/oder an der Schaltfingereinheit (20) befestigt ist.manual transmission after claim 4 or 5 , characterized in that the detent sleeve (1) is attached to the selector shaft (21) and/or to the selector finger unit (20) by means of mechanical deformation and/or by means of a weld seam.
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